JP2011192341A - サーボライトヘッドおよびその製造方法ならびにサーボライタおよびサーボ信号が書き込まれた磁気テープの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サーボライトヘッドへの付着物によるサーボライトヘッドの腐食の抑制を図るとともに、良好な信号強度でサーボ信号を書き込む。
【解決手段】サーボライトヘッド３０は、基板３１と、基板３１に設けられ磁気ギャップを形成する非磁性層３２と、基板３１に設けられ非磁性層３２を取り囲む磁性層３３とを備え、磁気テープ摺接面Ｓにおいて、非磁性層３２と磁性層３３の境界６１に沿って形成された溝の部分のみに非磁性材料からなるコーティング膜を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、サーボライトヘッドおよびその製造方法ならびにサーボライタおよびサーボ信号が書き込まれた磁気テープの製造方法に関する。

デジタルデータを記録する磁気テープは、データの記録密度を高くするためにデータトラック幅が徐々に小さくなっており、この幅狭のトラックに磁気ヘッドをトラッキング制御をするためのサーボ信号が予め磁気テープに書き込まれている。このサーボ信号は、磁気テープの磁性層に所定の形状の磁気パターンを繰り返し形成してなり、磁気テープの工場においてサーボライタと呼ばれる装置によって書き込まれている（特許文献１）。

磁気テープの生産性の向上の観点からは、サーボライタによるサーボ信号の書込時には磁気テープの搬送速度をできるだけ速くすることが求められている。一方、磁気テープを高速搬送すると磁気テープの表面に僅かな空気層を同伴するため、サーボ信号を書き込むための磁気ヘッド（サーボライトヘッド）と磁気テープとの間には、空気層による隙間（スペーシング）が発生する。このスペーシングが大きくなると、磁気テープに良好な信号強度でサーボ信号を書き込むことができなくなる。

ところで、サーボライトヘッドは、前記した磁気パターンに対応した精密な形状の磁気ギャップを形成するため、薄膜形成による方法で製造される。そして、この製造の際の方法によっては、磁気テープ摺接面における、磁気ギャップを形成する非磁性層と、非磁性層を取り囲む磁性層との間に非常に僅かな深さおよび幅の溝ができることがあることが分かってきた。

特開２００５−３２７３８６号公報

サーボライトヘッドに、前記した小さな溝があると、サーボライタで磁気テープを摺接させたときに、溝に塩素成分などを含む付着物が堆積し、ヘッドを腐食させることがある。これを防止するため、従来より行われているような、磁気テープ摺接面にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）などからなる保護用のコーティングを形成すると、本来の磁気テープ摺接面（非磁性層および磁性層の面）と磁気テープとの距離が大きくなることになり、実質的に前記したスペーシングが発生し、サーボ信号の信号強度の低下が問題となる。

本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、付着物による腐食の抑制を図るとともに、良好な信号強度でサーボ信号を書き込むことができるサーボライトヘッドおよびその製造方法を提供することを目的とする。また、このようなサーボライトヘッドを用いたサーボライタ、および、サーボライトヘッドを用いてサーボ信号が書き込まれた磁気テープの製造方法を提供することを目的とする。

前記した課題を解決する本発明は、磁気テープにサーボパターンを書き込むためのサーボライトヘッドであって、基板と、前記基板に設けられ磁気ギャップを形成する非磁性層と、前記基板に設けられ前記非磁性層を取り囲む磁性層とを備え、磁気テープ摺接面において、前記非磁性層と前記磁性層の間に形成された溝の部分のみに非磁性材料からなるコーティング膜を備えたことを特徴とする。

このようなサーボライトヘッドによれば、溝の部分にあるコーティング膜上に付着物が堆積したとしても、磁性層と付着物との電気化学的反応が阻害されるので、磁性層の腐食が抑制される。また、磁気テープ摺接面のうち、溝以外の部分には、コーティング膜が無いので、磁気テープと磁気テープ摺接面（非磁性層および磁性層）の距離（以下、空気層によるか、コーティング膜によるかを問わず、この距離を単に「スペーシング」という。）が小さくなり、良好な信号強度で磁気テープにサーボ信号を書き込むことができる。

前記したサーボライトヘッドにおいて、前記コーティング膜の厚さは、１００ｎｍ以下であることが望ましい。このように、薄いコーティング膜とすることで、サーボライトヘッドの製造時に、溝以外の部分にも形成したコーティング膜を除去するのが容易となる。

前記したサーボライトヘッドにおいて、前記コーティング膜は、ＳｉＯ_２，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏ合金，ＭｇおよびＡｌのいずれかの膜とすることができる。このように、非磁性の材料のうち、ＤＬＣのような特に硬い材料と比較して柔らかい材料を用いることで、サーボライトヘッドの製造時に、溝以外の部分にも形成したコーティング膜を除去するのが容易となる。

前記したサーボライトヘッドの製造方法は、前記基板に前記非磁性層および磁性層を形成した磁気ヘッドを用意し、前記磁気ヘッドの磁気テープ摺接面の全面に非磁性材料からなるコーティング膜を形成し、前記磁気ヘッドの磁気テープ摺接面を磨くことで、前記溝以外の部分の前記コーティング膜を削り取ることを特徴とする。

このように、磁気テープ摺接面の全面にコーティング膜を形成した後、フィルム状の研削材料などで磨くことで、溝のコーティング膜は残り、その他の部分のコーティング膜は削り取られるので、容易に溝の部分のみにコーティング膜が形成された磁気ヘッドを製造することができる。研削材料は、フィルムにセラミック粒子が固定されたラッピングフィルムであってもよいし、磁気テープの磁性層側の面を用いてもよい。

前記した課題を解決する本発明のサーボライタは、前記したサーボライトヘッドと、磁気テープの巻出しリールから磁気テープを供給し、当該磁気テープを前記サーボライトヘッドに摺接させ、巻取リールで巻き取る磁気テープ搬送装置と、前記磁気テープに対しサーボ信号を書き込むため、前記サーボライトヘッドに信号を出力する書込信号発生回路とを備えて構成することができる。

前記した課題を解決する本発明は、前記したサーボライトヘッドに磁気テープを摺接させるように磁気テープを搬送し、前記サーボライトヘッドにサーボ信号を書き込むための信号を出力することにより、サーボ信号が書き込まれた磁気テープを得ることを特徴とするサーボ信号が書き込まれた磁気テープの製造方法である。

本発明のサーボライトヘッドおよびサーボライタは、非磁性層と磁性層の間の溝に堆積する付着物により腐食することが抑制されるとともに、良好な信号強度で磁気テープにサーボ信号を書き込むことができる。そして、磁気テープとサーボライトヘッドのスペーシングを小さくして、良好な信号強度でサーボ信号を書き込むことができる。そして、本発明のサーボライトヘッドの製造方法によれば、前記したサーボライトヘッドを簡易に製造することができる。また、本発明の磁気テープの製造方法によれば、サーボライトヘッドと磁気テープの適切なスペーシングを保ちながらサーボ信号を磁気テープに書き込むため、良好な信号強度でサーボ信号が書き込まれた磁気テープを得ることができる。

サーボライタの全体図である。 サーボライトヘッドの模式的断面図である。 図２のＢ部拡大図である。 サーボライトヘッドの製造工程を説明する図であり、基板の準備からフォトレジスト層へのサーボパターンの露光までを示す。 サーボライトヘッドの製造工程を説明する図であり、フォトレジスト層の現像からＦｅ系合金の薄膜形成までを示す。 サーボライトヘッドの製造工程を説明する図であり、磁気テープ摺接面の研削からコーティング膜の形成および研削までを示す。

次に、本発明の一実施形態について説明する。図１に示すように、サーボライタ１は、ベース１０上に磁気テープ搬送装置２０、サーボライトヘッド３０が適宜配置されて構成されている。サーボライトヘッド３０には、サーボ信号（ここでは、電気的信号ではなく、磁気テープの長手方向に所定ピッチで設けられた磁気パターンを指す）を書き込むためのパルス信号を発生する書込信号発生回路４０が接続されている。

磁気テープ搬送装置２０は、サーボ信号を書き込む前の磁気テープＭＴ′を巻回した巻出しリール２１と、サーボ信号を書き込んだ後の磁気テープＭＴを巻き取る巻取リール２２と、巻出しリール２１から供給された磁気テープＭＴ′，ＭＴを巻出しリール２１から巻取リール２２まで案内し、また、サーボライトヘッド３０に摺接させるように案内する複数のテープガイド２８と、搬送される磁気テープＭＴ′，ＭＴの張力を調整する張力調整装置Ｔなどを備えて構成されている。なお、図示はしないが、サーボライタ１は、図１に示した構成以外に、他の張力調整装置や、サーボ信号の検査装置などを適宜備えることができる。

サーボライトヘッド３０は、図２に示すように、全体として板状に形成され、磁気テープ摺接面Ｓの中央に、サーボパターンを象った非磁性層３２からなる磁気ギャップが設けられている。なお、図２〜図６においては、図１で下側に向けた磁気テープ摺接面Ｓを上に向けて示している。磁気テープ摺接面Ｓは、図２において範囲Ｓで示した上側の全面である。図２ではサーボライトヘッド３０の磁気テープ摺接面Ｓの近傍部分を示しており、実際にサーボライタ１に取り付ける際には、図２の構造に加えて、コアやコイルが設けられる。

サーボパターンの形状は、図示はしないが、例えば、特開２００５−３２７３８６号公報にも開示されたような、非平行な１組のストライプ形状からなるパターンである。

サーボライトヘッド３０は、基板３１上に、前記した磁気ギャップを構成する非磁性層３２と、非磁性層３２を取り囲む磁性層３３とを備えて構成されている。ここでの基板３１は、モールドガラス３１Ａと、このモールドガラス３１Ａの両側の磁性部材（強磁性体）である基板肩部３１Ｂとを有してなる。本発明においては、磁気テープ摺接面を構成する非磁性層と当該非磁性層を取り囲む磁性層とが設けられる部分を、その形状・構成によらず「基板」と称することとする。

前記した基板肩部３１Ｂには、磁気テープ摺接面Ｓ側に、磁気テープＭＴ′，ＭＴが同伴してきた空気を排出するための空気排出溝３８が複数形成されている。空気排出溝３８は、磁気テープＭＴ′，ＭＴの搬送方向に直交する方向に延びている。

図３に示すように、非磁性層３２と磁性層３３の間には、微細な溝３５が形成されている。溝３５は、厳密には、磁性層３３における非磁性層３２との境界６１の近傍に、境界６１の延びる方向（図３では紙面奥行き方向）に沿って形成されている。溝３５は、後述するように製造工程上出来てしまうものであり、幅、深さ共に５００ｎｍ前後と極めて微細である。

溝３５の磁気テープ摺接面Ｓ側の部分には、溝３５を塞ぐように非磁性材料からなるコーティング膜３６が設けられている。コーティング膜３６は、溝３５を塞ぐことで、磁気テープ摺接面Ｓの磁気テープＭＴ′，ＭＴとの摺接により付着物５１が堆積した場合でも、磁性層３３および非磁性層３２が腐食するのを抑制する機能を果たす。

コーティング膜３６は、非磁性材料からなり、ＳｉＯ_２，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏ合金，ＭｇおよびＡｌや、ＤＬＣからなる。磁性層３３および非磁性層３２の腐食防止の観点からは、コーティング膜３６は、塩素などの腐食を引き起こす成分を透過しないような十分に密な膜であること、また、酸化などの化学反応により変質しにくいものであるのが望ましい。

コーティング膜３６は、磁気テープ摺接面Ｓのうち、溝３５の部分にのみ設けられている。言い換えれば、磁気テープ摺接面Ｓのうち、溝３５以外の部分にはコーティング膜は設けられていない。溝３５の部分にのみコーティング膜３６を形成するには、後述するように、磁気テープ摺接面Ｓの全面にコーティング膜３６を形成した後、研削材料により磁気テープ摺接面Ｓを磨いて溝３５以外の部分のコーティング膜３６を除去するのが簡便である。このため、コーティング膜３６は、適度に除去しやすい材料から構成するのが望ましく、ＤＬＣのような、硬く、保護には向いているが除去しにくい材料よりは、ＳｉＯ_２，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏ合金，ＭｇおよびＡｌなどの方が望ましい。

コーティング膜３６の厚さは、膜を維持して溝３５内への付着物５１の侵入を抑制する観点からは、１０ｎｍ以上が望ましく、３０ｎｍ以上であるのがより望ましい。もっとも、この膜厚は、コーティング膜３６の材料や、薄膜形成技術にもよるため、上記の機能が満たされる限り、より薄いものでも構わない。また、磁気ヘッドの出力を確保する観点からは、２００ｎｍ以下であるのが望ましく、より望ましくは、１００ｎｍ以下である。もっとも、コーティング膜３６は、磁気テープ摺接面Ｓの面形状を崩さない限りでより厚くても構わない。また、コーティング膜３６の厚さは、磁気テープ摺接面Ｓの全面にコーティング膜３６を形成した後、研削により溝３５にのみコーティング膜３６を残すようにする製造方法を採る場合には、膜の除去が適度に容易であるようにするためにも、厚すぎない方がよい。

なお、図３においては、溝３５に形成されたコーティング膜３６は、表面が溝３５の形状の影響で若干凹んだ形状となっているが、ここに凹みができない程度に、コーティング膜３６が十分な厚さで形成されていてもよい。また、図３において、薄いコーティング膜３６が溝３５を蓋するように溝３５の底から浮いたように描いてあるが、溝３５を充填するようにコーティング膜３６を設けてもよい。

以上のような構成のサーボライトヘッド３０によれば、磁気テープＭＴ′，ＭＴを磁気テープ摺接面Ｓに摺接させたときに、溝３５のコーティング膜３６の上に塩素成分などを含む付着物５１が堆積したとしても、この付着物５１と磁性層３３との直接の接触が阻害されるので、磁性層３３および非磁性層３２の腐食が抑制される。よって、サーボライトヘッド３０の機能を維持することができ、磁気テープＭＴの品質の安定に寄与する。

以上のように構成されたサーボライトヘッド３０およびこれを備えたサーボライタ１でサーボ信号が書き込まれた磁気テープＭＴを製造する場合には、サーボ信号が書き込まれていない磁気テープＭＴ′を搬送してサーボライトヘッド３０に磁気テープＭＴ′を摺接させ、書込信号発生回路４０でサーボライトヘッド３０にサーボ信号書き込み用のパルス信号を出力する。これにより、サーボライトヘッド３０の磁気ギャップから漏れ磁束が発生し、磁気テープＭＴ′の磁気記録層に磁気モーメントの変化を生じさせてサーボパターンによるサーボ信号を書き込むことができる。サーボ信号が書き込まれた磁気テープＭＴは、巻取リール２２により巻き取られる。

このような、サーボ信号が書き込まれた磁気テープＭＴの製造方法の書込過程において、本実施形態のサーボライトヘッド３０は、溝３５の部分にコーティング膜３６があることで、磁性層３３および非磁性層３２の腐食が抑制され、高い品質を維持できるので、高精度なサーボパターンを書き込むことができる。また、コーティング膜３６は、磁気テープ摺接面Ｓのうち、溝３５の部分にのみ設けられ、それ以外の部分には設けられていないので、コーティング膜３６によって磁性層３３および非磁性層３２と磁気テープＭＴ′，ＭＴとのスペーシングが大きくなることがなく、スペーシングを適切にして、磁気テープＭＴ′に良好な信号強度でサーボ信号を書き込むことができる。

次に、サーボライトヘッド３０の製造方法について説明する。
図４（ａ）に示すような基板３１を用意し、基板３１上にＳｉＯ_２薄膜３２′をスパッタリングにより形成する（図４（ｂ））。そして、図４（ｃ）に示すように、ＳｉＯ_２薄膜３２′の上にフォトレジスト層７１′を塗布する。次に、サーボパターンに対応した形状のフォトマスクを用いて露光し（図４（ｄ））、現像することでサーボパターンに対応したフォトレジスト層７１を残す（図５（ａ））。

そして、リアクティブイオンエッチングにより、ＳｉＯ_２薄膜３２′をエッチングして、サーボパターンの形状の非磁性層３２を得る（図５（ｂ））。フォトレジスト層７１は、アッシング（灰化）により除去する（図５（ｂ），（ｃ））。

次に、スパッタリングにより磁性層３３となるＦｅ系合金薄膜３３′を形成する（図５（ｄ））。このＦｅ系合金の堆積の際、非磁性層３２と基板３１の段差部分となる非磁性層３２の際（キワ）は、他の平坦な部分と比較してＦｅ系合金の粒子が堆積する速度が遅いため、前述したような溝３５となる空間が僅かに残る。

Ｆｅ系合金薄膜３３′の堆積後、ラッピング加工により磁気テープ摺接面Ｓを削り出す。このとき、磁気テープ摺接面Ｓの両端の角部を削り落とし、これによりできた肩部にダイサーで溝加工をする（図６（ａ））。そして、磁気テープ摺接面Ｓの全面にＳｉＯ_２などをスパッタリングしてコーティング膜３６′を形成する（図６（ｂ））。コーティング膜３６′は、ラッピング加工などで磨くことで削り取り（図６（ｃ））、図３に示したように溝３５の部分にのみコーティング膜３６を残し、他の部分は除去する。

このように、磁気テープ摺接面Ｓの全面にコーティング膜３６′を形成した後、磁気テープ摺接面Ｓを磨いてコーティング膜３６′を削り取ることで、容易に溝３５のみにコーティング膜３６を設けることが可能である。

以上に本発明の一実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されず、適宜変更して実施することが可能である。

例えば、コーティング膜３６の形成は、スパッタリングに限らず、蒸着、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）など、他の方法であっても構わない。また、サーボライトヘッド３０の各部の材料は、サーボライトヘッドとしての機能を実現できる限り、適宜好適な材料を選択して用いることができる。

１ サーボライタ
２０ 磁気テープ搬送装置
２１ 巻出しリール
２２ 巻取リール
２８ テープガイド
３０ サーボライトヘッド
３１ 基板
３２ 非磁性層
３３ 磁性層
３５ 溝
３６ コーティング膜
３８ 空気排出溝
４０ 書込信号発生回路
５１ 付着物
６１ 境界
ＭＴ，ＭＴ′ 磁気テープ
Ｓ 磁気テープ摺接面

Claims (6)

1. 磁気テープにサーボパターンを書き込むためのサーボライトヘッドであって、
   基板と、前記基板に設けられ磁気ギャップを形成する非磁性層と、前記基板に設けられ前記非磁性層を取り囲む磁性層とを備え、
   磁気テープ摺接面において、前記非磁性層と前記磁性層の境界に沿って形成された溝の部分のみに非磁性材料からなるコーティング膜を備えたことを特徴とするサーボライトヘッド。
2. 前記コーティング膜の厚さは、１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のサーボライトヘッド。
3. 前記コーティング膜は、ＳｉＯ_２，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏ合金，ＭｇおよびＡｌのいずれかの膜であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のサーボライトヘッド。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のサーボライトヘッドの製造方法であって、
   前記基板に前記非磁性層および磁性層を形成した磁気ヘッドを用意し、
   前記磁気ヘッドの磁気テープ摺接面の全面に非磁性材料からなるコーティング膜を形成し、
   前記磁気ヘッドの磁気テープ摺接面を磨くことで、前記溝以外の部分の前記コーティング膜を削り取ることを特徴とするサーボライトヘッドの製造方法。
5. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のサーボライトヘッドと、
   磁気テープの巻出しリールから磁気テープを供給し、当該磁気テープを前記サーボライトヘッドに摺接させ、巻取リールで巻き取る磁気テープ搬送装置と、
   前記磁気テープに対しサーボ信号を書き込むため、前記サーボライトヘッドに信号を出力する書込信号発生回路とを備えることを特徴とするサーボライタ。
6. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のサーボライトヘッドに磁気テープを摺接させるように磁気テープを搬送し、前記サーボライトヘッドにサーボ信号を書き込むための信号を出力することにより、サーボ信号が書き込まれた磁気テープを得ることを特徴とするサーボ信号が書き込まれた磁気テープの製造方法。

Images